基于ANSYS的汽油机曲轴结构分析

分析四缸汽油机曲轴的静态与动态性能,以支持曲轴设计的强度计算,为汽油机的曲轴优化进一步提供理论支持。首先,在用UG软件对曲轴建成三维模型的基础上,利用ANSYS网格划分,设定边界条件,采用有限元法进行静态分析。接着,讨论曲轴的形变特征和应力状态分布,根据云图结果发现曲轴应力最大值位于第三主轴颈与曲柄相连的过渡圆角处。然后,对曲轴前阶自由振动模态进行模态分析并计算,其中的模态频率旨在预测汽油机各部件间动态干扰程度,避开容易发生共振的频率。经过模态分析,发现以下三段对曲轴的正常工作影响程度依次减弱:中频段振动、高频段振动、低频段振动。实际上,低频段振动已经对曲轴工作性能没影响。